JP2014169395A - Oily ink composition for ballpoint pen and oily ballpoint pen using the same - Google Patents

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JP2014169395A JP2013042110A JP2013042110A JP2014169395A JP 2014169395 A JP2014169395 A JP 2014169395A JP 2013042110 A JP2013042110 A JP 2013042110A JP 2013042110 A JP2013042110 A JP 2013042110A JP 2014169395 A JP2014169395 A JP 2014169395A
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悠太 渡辺
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oily ink composition for a ballpoint pen adding a thixotropic property with no generation of "plumping phenomenon" or "direct current phenomenon".SOLUTION: There is provided an oily ink composition for a ballpoint pen containing at least a coloring agent and an organic solvent, and further a polyurethane resin (A) represented by the general formula shown below, where n is 3 to 15, Rand Rare each an aliphatic hydrocarbon having 2 to 6 carbon atoms.

Description

本発明は油性ボールペン用インク組成物および油性ボールペンに関する。   The present invention relates to an ink composition for oil-based ballpoint pens and an oil-based ballpoint pen.

ボールペン用インクには従来から、有機溶媒、染料、顔料等の着色剤、樹脂等を含有する油性インク、そして水を主体とする溶媒、染料、顔料等の着色剤を含有する水性インクの2種類が存在する。最近では、水を主体とする溶媒、染料、顔料等の着色剤、ゲル化剤を含有するゲルインクが開発されている。ゲルインクは、水性インクにゲル化剤を添加して、リフィル内部では、高粘度のゲル状で存在し、筆記時にインクがボールにより剪断力が加えられると、粘性が低下し、これによりなめらかな書き味が得られる効果を提供する。また、紙面上では、インクは元のゲル状に戻りインクが滲みにくいという効果も有する。このように、高粘度のゲルが、剪断力により粘性が低下して流動し、その後再度ゲル化する性質をチキソトロピック性と呼ばれる。ゲルインクの上記効果を油性ボールペンにも付与しようとする試みが近年行われている。   Two types of ink for ballpoint pens are conventionally used: organic solvents, colorants such as dyes and pigments, oil-based inks containing resins, and water-based inks containing water-based solvents, dyes and pigments. Exists. Recently, gel inks containing water-based solvents, dyes, pigments and other colorants, and gelling agents have been developed. Gel ink is a gel with a high viscosity inside the refill by adding a gelling agent to the water-based ink. When the ink is subjected to a shearing force by a ball during writing, the viscosity is lowered, which makes smooth writing. Provides the effect of obtaining a taste. In addition, on the paper surface, the ink returns to the original gel state and has an effect that the ink does not easily spread. In this way, the property that a highly viscous gel is fluidized with its viscosity lowered by shearing force and then gelled again is called thixotropic property. In recent years, attempts have been made to impart the above-described effects of gel ink to oil-based ballpoint pens.

インクにチキソトロピック性を付与する手段として、種々の有機化合物または無機化合物を用いることが行われている。有機化合物としては、従来、金属石鹸、水添ひまし油、脂肪酸アミド類、ジベンジリデンソルビトール等が用いられており、無機化合物としては、シリカ、ベントナイト類等が使用されてきた。   As a means for imparting thixotropic properties to ink, various organic compounds or inorganic compounds are used. Conventionally, metal soaps, hydrogenated castor oil, fatty acid amides, dibenzylidene sorbitol and the like have been used as organic compounds, and silica, bentonites and the like have been used as inorganic compounds.

特開平7−196972号公報には、油性インク中で網目構造粘性を形成できる粘性調節剤として、脂肪酸アミドワックス、水素添加ヒマシ油等が記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-196972 describes fatty acid amide wax, hydrogenated castor oil and the like as viscosity adjusting agents capable of forming a network structure viscosity in oil-based ink.

特開2003−226826号公報には、インク中の顔料が沈降するのを防止するために、分子内にウレタン結合およびアミド結合を少なくとも有するウレタン化合物を添加することが開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-226826 discloses adding a urethane compound having at least a urethane bond and an amide bond in the molecule in order to prevent the pigment in the ink from settling.

しかしながら、これらの化合物を添加した油性インク組成物であっても、有機溶剤との組み合わせが適当でない場合には、充分なチキソトロピック性が付与されないことがあった。   However, even if the oil-based ink composition is added with these compounds, sufficient thixotropic properties may not be imparted if the combination with an organic solvent is not appropriate.

特開平7−196972号公報JP 7-196972 A 特開2003−226826号公報JP 2003-226826 A

本発明は充分なチキソトロピック性を付与するとともに、筆記時においてチップ先端部分に過剰に溜まったインクが紙面に転写されることによって引き起こされる「ボテ現象」や、ペン先部を下向きにした状態でインクが漏れ出す「直流現象」が発生しない油性ボールペン用インク組成物を提供するものである。   The present invention imparts sufficient thixotropic properties, and in a state where the ink is excessively accumulated at the tip end portion of the chip during writing and is caused by the “bottom phenomenon” caused by the transfer to the paper surface, or in a state where the pen tip portion is directed downward. An ink composition for an oil-based ballpoint pen that does not generate a “direct current phenomenon” in which ink leaks is provided.

本発明者は前記課題を解決するため、鋭意研究を行った結果、着色剤、添加剤、および有機溶剤を含んでなる油性ボールペン用インク組成物において、特定構造を有するポリウレタン樹脂(A)をインク中に添加することにより、これらの課題を解決できることを見いだし、本発明を完成した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has conducted intensive research. As a result, in the ink composition for oil-based ballpoint pens containing a colorant, an additive, and an organic solvent, the polyurethane resin (A) having a specific structure is used as an ink. The inventors have found that these problems can be solved by adding them in, and thus completed the present invention.

すなわち、本発明は、
(1)少なくとも、着色剤、および有機溶剤を含んでなる油性ボールペン用インク組成物であって、前記インク組成物がさらに、以下に示す一般式によって表されるポリウレタン樹脂(A):

Figure 2014169395
(上式中、nは3〜15、R1、R2はそれぞれ炭素数2〜6の脂肪族炭化水素である)
を含むことを特徴とする油性ボールペン用インク組成物。 That is, the present invention
(1) An oil-based ballpoint pen ink composition comprising at least a colorant and an organic solvent, wherein the ink composition further comprises a polyurethane resin (A) represented by the following general formula:
Figure 2014169395
(In the above formula, n is 3 to 15, R 1 and R 2 are each an aliphatic hydrocarbon having 2 to 6 carbon atoms)
An ink composition for oil-based ballpoint pens comprising:

(2)インク組成物の25℃、剪断速度38秒-1における粘度に対する剪断速度3.8秒-1における粘度の比が1.2〜4であることを特徴とする(1)に記載の油性ボールペン用インク組成物。 (2) The ratio of the viscosity at a shear rate of 3.8 sec −1 to the viscosity at 25 ° C. and a shear rate of 38 sec −1 of the ink composition is 1.2 to 4, described in (1) An ink composition for oil-based ballpoint pens.

(3)インク組成物の25℃、剪断速度380秒-1における粘度が、100mPa・s〜1000mPa・sであることを特徴とする(1)または(2)に記載の油性ボールペン用インク組成物。 (3) The ink composition for oil-based ballpoint pens according to (1) or (2), wherein the viscosity of the ink composition at 25 ° C. and a shear rate of 380 sec −1 is 100 mPa · s to 1000 mPa · s. .

(4)前記ポリウレタン樹脂(A)の添加量がインク組成物全質量に対し、0.1〜5質量%であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の油性ボールペン用インク組成物。 (4) The oil-based ballpoint pen according to any one of (1) to (3), wherein the amount of the polyurethane resin (A) added is 0.1 to 5% by mass with respect to the total mass of the ink composition. Ink composition.

(5)インク組成物の25℃、剪断速度380秒-1における粘度が100〜5000mPa・sであることを特徴とする(1)または(2)に記載の加圧油性ボールペン用インク組成物。 (5) The ink composition for a pressurized oil ballpoint pen as described in (1) or (2), wherein the ink composition has a viscosity of 100 to 5000 mPa · s at 25 ° C. and a shear rate of 380 sec −1 .

(6)ポリウレタン樹脂(A)の添加量がインク組成物全質量に対し、0.1〜10質量%であることを特徴とする(1)、(2)、(5)のいずれかに記載の加圧油性ボールペン用インク組成物。 (6) The addition amount of the polyurethane resin (A) is 0.1 to 10% by mass with respect to the total mass of the ink composition, (1), (2), or (5) An ink composition for pressurized oil ballpoint pens.

(7)(1)〜(6)のいずれかに記載の油性ボールペン用インク組成物を搭載したボールペン。 (7) A ballpoint pen equipped with the oil-based ballpoint pen ink composition according to any one of (1) to (6).

本発明の油性ボールペン用インク組成物は充分なチキソトロピック性を有する。また、本発明の油性ボールペン用インク組成物は、ボテ現象や直流現象の発生を抑制することができる。   The ink composition for oil-based ballpoint pens of the present invention has sufficient thixotropic properties. In addition, the ink composition for oil-based ballpoint pens of the present invention can suppress the occurrence of bloating and direct current phenomena.

本発明の油性ボールペン用インク組成物は、チキソトロピック性付与剤として、以下の構造式を有するポリウレタン樹脂(A)を含む。   The oil-based ballpoint pen ink composition of the present invention contains a polyurethane resin (A) having the following structural formula as a thixotropic agent.

Figure 2014169395
(上式中、nは3〜15、R1、R2はそれぞれ炭素数2〜6の脂肪族炭化水素である)
Figure 2014169395
(In the above formula, n is 3 to 15, R 1 and R 2 are each an aliphatic hydrocarbon having 2 to 6 carbon atoms)

このポリウレタン樹脂(A)はインク組成物中に連続的な網目構造を形成することによりインクをゲル化させ、筆記時にインクがボールにより剪断力が加えられる剪断破壊時には一旦流動するが、再び網目構造を回復し、見掛けの粘度を上昇させる。ボールペン用インクが高温保存される時にこの網目構造が破壊されずに安定に存在していることが必要である。   This polyurethane resin (A) gels the ink by forming a continuous network structure in the ink composition, and once flows at the time of shear breaking when the ink is applied with a shearing force by a ball at the time of writing, the network structure is again formed. To increase the apparent viscosity. When the ink for ballpoint pens is stored at a high temperature, it is necessary that the network structure be present stably without being destroyed.

本発明に係るポリウレタン樹脂(A)は、構造式中のnが3〜15であることが好ましい。nが3未満であると、充分なチキソトロピック性が付与されず好ましくない。またnが15より大きくなると、有機溶剤に対する溶解性が低下したり、チキソトロピック性が強くなりすぎる場合があり好ましくない。ポリウレタン樹脂(A)の分子量(Mn)は1,000〜4,000であることが好ましい。   In the polyurethane resin (A) according to the present invention, n in the structural formula is preferably 3 to 15. When n is less than 3, sufficient thixotropic properties are not imparted, which is not preferable. On the other hand, when n is larger than 15, the solubility in organic solvents may be lowered, or the thixotropic property may become too strong, which is not preferable. The molecular weight (Mn) of the polyurethane resin (A) is preferably 1,000 to 4,000.

具体的なポリウレタン樹脂(A)は、例えば次の構造式を有するA1〜A3である:

Figure 2014169395
Specific polyurethane resins (A) are, for example, A1 to A3 having the following structural formula:
Figure 2014169395

本発明のインク組成物に用いるポリウレタン樹脂(A)はヘキサメチレンジイソシアネートとジオールの反応によって合成される。チキソトロピック剤として、構造が異なる本発明に係るポリウレタン樹脂(A)を2種類以上用いても良い。   The polyurethane resin (A) used in the ink composition of the present invention is synthesized by the reaction of hexamethylene diisocyanate and a diol. Two or more types of polyurethane resins (A) according to the present invention having different structures may be used as the thixotropic agent.

本発明に用いるポリウレタン樹脂(A)は、有機溶剤と共に環流冷却器を備えたフラスコ中に投入し、120℃で均一になるまで攪拌した後、室温で放冷させることにより調製することができる。   The polyurethane resin (A) used in the present invention can be prepared by putting it into a flask equipped with a reflux condenser together with an organic solvent, stirring the mixture at 120 ° C. until it becomes uniform, and allowing to cool at room temperature.

前述したように、本発明に係るポリウレタン樹脂(A)は、単独または複数混合して使用することができる。また、本発明に係るポリウレタン樹脂(A)を、公知の他のチキソトロピック剤、例えば、脂肪酸アマイドワックス、酸化ポリエチレン等の有機系材料、シリカ、ベントナイト等の無機系材料と併用することもできる。   As described above, the polyurethane resin (A) according to the present invention can be used alone or in combination. In addition, the polyurethane resin (A) according to the present invention can be used in combination with other known thixotropic agents, for example, organic materials such as fatty acid amide wax and polyethylene oxide, and inorganic materials such as silica and bentonite.

本発明のポリウレタン樹脂(A)のインク組成物への添加量は、インク組成物全質量に対して、0.1質量%以上添加して使用することが好ましい。添加量が0.1質量%未満であると、インク中で十分な網目構造を維持することができず、目的とする効果を発揮することできない。添加量の上限は特にないが、多量に添加するとインクが流動性を失い、油性ボールペンの性能上不具合が発生する場合がある。例えば、加圧しないタイプの油性ボールペンインクに使用する場合は、添加量は好ましくは5質量%以下である。加圧するタイプの油性ボールペンインクに使用する場合は、添加量の上限は概ね10質量%以下である。加圧するタイプのボールペンとは、インクの自重によってではなく、圧力によってインクがペン先に供給されるボールペンを指し、通常の油性ボールペンと比較して、インクが潤沢に供給される。このため、インク流動性に乏しいインクも筆記性能が維持される。   The amount of the polyurethane resin (A) of the present invention added to the ink composition is preferably 0.1% by mass or more based on the total mass of the ink composition. When the addition amount is less than 0.1% by mass, a sufficient network structure cannot be maintained in the ink, and the intended effect cannot be exhibited. There is no particular upper limit on the amount added, but if it is added in a large amount, the ink loses its fluidity and may cause problems in the performance of the oil-based ballpoint pen. For example, when used for a non-pressurized type oil-based ballpoint pen ink, the addition amount is preferably 5% by mass or less. When used for a pressurizing type oil-based ballpoint pen ink, the upper limit of the amount added is approximately 10% by mass or less. The type of ballpoint pen that pressurizes refers to a ballpoint pen that supplies ink to the pen tip by pressure rather than by its own weight, and ink is supplied more abundantly than a normal oil-based ballpoint pen. For this reason, writing performance is maintained even for ink with poor ink fluidity.

ポリウレタン樹脂(A)と一緒に用いてゲル化する有機溶剤として、確認されている溶剤は、アルコール類としては、ブタノール、ベンジルアルコール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノールである。   Solvents that have been identified as organic solvents that gel with the polyurethane resin (A) include butanol, benzyl alcohol, and 3-methoxy-3-methyl-1-butanol as alcohols.

また、ポリウレタン樹脂(A)と一緒に用いてゲル化するエーテル溶剤としては、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルである。
上記以外の例えば、グリコール系溶剤、グリコールアセテート系溶剤、およびケトン系溶剤は、ポリウレタン樹脂(A)と一緒に用いてゲル化しないことがわかった。
Further, ether solvents that are gelled together with the polyurethane resin (A) include ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene Glycol monobenzyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene Glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether.
It has been found that, for example, glycol solvents, glycol acetate solvents, and ketone solvents other than the above do not gel when used together with the polyurethane resin (A).

着色剤としては、染料、顔料、または染料と顔料との混合物等、従来のインクに用いることができる各種着色剤を使用することができる。
本発明で使用することができる染料としては、市販の染料および例えば、カラーインデックスにおいてソルベント染料として分類される有機溶剤可溶性染料が挙げられる。前記ソルベント染料の具体例としては、バリファーストブラック3806(C.I.ソルベントブラック29)、同3807(C.I.ソルベントブラック29の染料のトリメチルベンジルアンモニウム塩)、スピリットブラックSB(C.I.ソルベントブラック5)、スピロンブラックGMH(C.I.ソルベントブラック43)、バリファーストレッド1308(C.I.ベーシックレッド1の染料とC.I.アシッドイエロー23の染料との造塩体)、バリファーストイエローAUM(C.I.ベーシックイエロー2の染料とC.I.アシッドイエロー42との染料の造塩体)、スピロンイエローC2GH(C.I.ベーシックイエロー2の染料の有機酸塩)、スピロンバイオレットCRH(C.I.ソルベントバイオレット81)、バリファーストバイオレット1701(C.I.ベーシックバイオレット1とC.I.アシッドイエロー42との染料の造塩体)、スピロンレッドCGH(C.I.ベーシックレッド1の染料の有機酸塩)、スピロンピンクBH(C.I.ソルベントレッド82)、ニグロシンベースEX(C.I.ソルベントブラック7)、オイルブルー603(C.I.ソルベントブルー5)、ネオザポンブルー808(C.I.ソルベントブルー70)等が挙げられる。
As the colorant, various colorants that can be used in conventional inks such as dyes, pigments, or mixtures of dyes and pigments can be used.
Dyes that can be used in the present invention include commercially available dyes and organic solvent-soluble dyes classified as solvent dyes in the color index, for example. Specific examples of the solvent dye include Bali First Black 3806 (CI Solvent Black 29), 3807 (trimethylbenzylammonium salt of the dye of CI Solvent Black 29), Spirit Black SB (C.I. Solvent Black 5), Spiron Black GMH (CI Solvent Black 43), Bali First Red 1308 (a salt-form of a dye of CI Basic Red 1 and a dye of CI Acid Yellow 23), Bali First Yellow AUM (Salt Form of Dye of CI Basic Yellow 2 and Dye of CI Acid Yellow 42), Spiron Yellow C2GH (Organic Acid Salt of Dye of CI Basic Yellow 2) , Spiron Violet CRH (CI Solvent Violet 81) Bali First Violet 1701 (salt salt of dyes of CI Basic Violet 1 and CI Acid Yellow 42), Spiron Red CGH (organic acid salt of CI Basic Red 1 dye), Spiron Pink BH ( CI Solvent Red 82), Nigrosine Base EX (CI Solvent Black 7), Oil Blue 603 (CI Solvent Blue 5), Neozapon Blue 808 (CI Solvent Blue 70), etc. Is mentioned.

本発明で使用することができる顔料としては、カーボンブラック、グラファイト、二酸化チタン顔料等の無機顔科、タルク、シリカ、アルミナ、マイカ、アルミナシリケート等の体質顔科、アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アンスラキノン顔料、キナクドリン顔料、イソインドリノン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、各種レーキ顔料等の有機顔料、蛍光顔料、パール顔料、金色、銀色等のメタリック顔料等あげられる。また黒色顔料兼潤滑剤として、黒鉛(グラファイト)も使用でき、人造黒鉛および天然黒鉛を使用することができ、鱗片上黒鉛、塊状黒鉛,土状黒鉛と各種の性状と大きさのものが使用できる。   Examples of pigments that can be used in the present invention include inorganic facials such as carbon black, graphite, and titanium dioxide pigments, constitutional facials such as talc, silica, alumina, mica, and alumina silicate, azo pigments, and condensed azo pigments. Organic pigments such as phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, quinacdolin pigments, isoindolinone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments and various lake pigments, fluorescent pigments, pearl pigments, metallic pigments such as gold and silver. In addition, graphite (graphite) can be used as a black pigment and lubricant, artificial graphite and natural graphite can be used, and graphite of various scales and sizes can be used, such as graphite on scale, massive graphite, and earthy graphite. .

本発明で使用する着色剤は、上記した染料、顔料を単独で使用することができ、あるいは上記した染料、顔料を混合して使用することもできる。着色剤の量は、本発明のインク組成物の全量に対して、1〜60質量%、好ましくは5〜50質量%となることができる。   As the colorant used in the present invention, the above-mentioned dyes and pigments can be used alone, or the above-mentioned dyes and pigments can be mixed and used. The amount of the colorant can be 1 to 60% by mass, preferably 5 to 50% by mass, based on the total amount of the ink composition of the present invention.

本発明のインク組成物では各種樹脂を使用してもよい。これらの樹脂は、インクの定着性向上、筆跡の裏写り防止の他、顔料等の分散剤としての機能や粘度調整、染料の溶解促進の為に添加するものである。樹脂としては、従来、油性ボールペン用インクに用いられているいずれの樹脂も用いることができる。例えば、トルエンスルホンアミド・エポキシレジン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、尿素などのケトンとホルムアルデヒドとの縮合樹脂、シクロヘキサノンの縮合樹脂およびそれらに水素添加した樹脂、マレイン酸樹脂、スチレンとマレイン酸エステルとの共重合体、スチレンとアクリル酸またはそのエステルとの共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、重合脂肪酸とポリアミン類との縮合体であるポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルアルキルエーテル、クマロン−インデン樹脂、ポリテルペン、テルペン樹脂類、テルペン−フェノール樹脂類、キシレン樹脂、ロジン系樹脂やその水素添加物、ロジン変性されたマレイン酸樹脂、ビニルピロリドン酢酸ビニル共重合物、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸ポリメタクリル酸共重合物、ポリオキシエチレンやフェノール樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独で使用することができあるいは混合して使用することができる。樹脂の量は、その使用目的よって異なるが、一般的には本発明のインク組成物の全量に対して、0〜60質量%、好ましくは0〜50質量%となることができる。   Various resins may be used in the ink composition of the present invention. These resins are added for the purpose of improving the fixability of the ink, preventing the show-through of the handwriting, adjusting the viscosity as a dispersant such as a pigment, and promoting the dissolution of the dye. As the resin, any resin conventionally used for oil-based ballpoint pen inks can be used. For example, condensation resin of ketone and formaldehyde such as toluenesulfonamide / epoxy resin, cyclohexanone, acetophenone, urea, etc., condensation resin of cyclohexanone and resin hydrogenated to them, maleic acid resin, copolymer of styrene and maleic acid ester , A copolymer of styrene and acrylic acid or an ester thereof, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, polyamide that is a condensate of polymerized fatty acid and polyamines, epoxy resin, polyvinyl alkyl ether, coumarone-indene resin, polyterpene, Terpene resins, terpene-phenol resins, xylene resins, rosin resins and their hydrogenated products, rosin-modified maleic acid resins, vinyl pyrrolidone vinyl acetate copolymers, polymethacrylate Esters, polyacrylic acid polymethacrylic acid copolymer, polyoxyethylene and phenolic resins. These resins can be used alone or in combination. The amount of the resin varies depending on the purpose of use, but is generally 0 to 60% by mass, preferably 0 to 50% by mass, based on the total amount of the ink composition of the present invention.

上述した成分に加えて、更に、本発明では必要に応じて、インクに悪影響を及ぼさず相溶することができる種々の添加剤、例えば、分散剤、防錆剤、防黴剤、界面活性剤、潤滑剤および湿潤剤等を配合することができる。使用する添加剤は本発明のインク組成物を用いる筆記具の態様に応じて種々変わることができる。例えば、高級脂肪酸、金属石鹸、およびリン酸エステル等の潤滑剤、並びに長鎖アルキル基を有するノニオン性界面活性剤等を添加することができる。   In addition to the components described above, various additives that can be compatible without adversely affecting the ink, for example, a dispersant, a rust inhibitor, an antifungal agent, and a surfactant, as needed, in the present invention. A lubricant, a wetting agent, and the like can be blended. The additive to be used can be variously changed according to the mode of the writing instrument using the ink composition of the present invention. For example, lubricants such as higher fatty acids, metal soaps, and phosphate esters, and nonionic surfactants having a long-chain alkyl group can be added.

本発明の油性ボールペン用インク組成物は、描線ににじみが少なく、且つ軽い書き味を実現するいわゆるゲルインクボールペン用インク組成物として好適に用いることができる。この場合、インク組成物の25℃における、剪断速度38秒-1での粘度に対する剪断速度3.8秒-1における粘度の比(3.8秒-1/38秒-1)が1.2〜4であることが好ましい。粘度比が1.2より小さいと、特に粘度が低い場合において直流現象が発生しやすくなり、また顔料等を添加している場合には、顔料が沈降してしまう場合がある。粘度比が4を超えると、ボテが生じやすくなったり、インク追従性が低下して筆記に悪影響を及ぼし好ましくない。 The ink composition for oil-based ballpoint pens of the present invention can be suitably used as a so-called gel ink ballpoint pen ink composition that has less blur in drawn lines and realizes light writing. In this case, the ratio of the viscosity at the shear rate of 3.8 sec −1 to the viscosity at the shear rate of 38 sec −1 (3.8 sec −1 / 38 sec −1 ) of the ink composition at 25 ° C. is 1.2. It is preferably ~ 4. When the viscosity ratio is less than 1.2, a direct current phenomenon is likely to occur particularly when the viscosity is low, and the pigment may settle when a pigment or the like is added. If the viscosity ratio exceeds 4, it is not preferable because it tends to cause blurring or the ink following ability is deteriorated and adversely affects writing.

さらに、本発明の油性ボールペン用インク組成物は低粘度で、軽く滑らかな筆感を付与する油性ボールペンに好適に用いられるものであり、25℃、剪断速度380秒-1における粘度が、100mPa・s〜1000mPa・sであることが好ましい。剪断速度380秒-1における粘度は、筆記時にボールが高速回転して得られる物性に近い数値であり、この粘度が100mPa・sより小さいと、インク粘度が低いためにボールペンの受け座に損傷を与えたり、筆記時にガリつき感でたり、あるいはインクにじみを抑制することができない等、好ましくない現象が発生する。これに対し、粘度が1000mPa・sを超えると、軽い筆感が失われるため、好ましくない。 Further, the ink composition for oil-based ballpoint pens of the present invention is suitably used for oil-based ballpoint pens having a low viscosity and imparting a light and smooth writing feeling. The viscosity at 25 ° C. and a shear rate of 380 seconds −1 is 100 mPa · It is preferable that it is s-1000 mPa * s. The viscosity at a shear rate of 380 seconds -1 is a value close to the physical properties obtained when the ball rotates at the time of writing. When this viscosity is less than 100 mPa · s, the ink pen viscosity is low, and the ballpoint pen seat is damaged. Undesirable phenomena occur, such as giving, feeling tingling at the time of writing, or being unable to suppress ink bleeding. On the other hand, when the viscosity exceeds 1000 mPa · s, light writing feeling is lost, which is not preferable.

また、本発明の油性ボールペン用インク組成物を加圧ボールペンに使用する場合は、25℃、380秒-1における粘度は100〜5000mPa・sであることが好ましい。これは、加圧ボールペンはインクがペン先に潤沢に供給されるため、通常の油性ボールペンよりインク粘度が高い場合においても軽い筆感が維持されるためであるが、粘度が5000mPa・s以上になると、筆感が重くなり好ましくない。 Moreover, when using the ink composition for oil-based ball-point pens of this invention for a pressurized ball-point pen, it is preferable that the viscosity in 25 degreeC and 380 second -1 is 100-5000 mPa * s. This is because the pressure ballpoint pen supplies abundantly ink to the pen tip, so that even when the ink viscosity is higher than that of a normal oil-based ballpoint pen, a light writing feeling is maintained, but the viscosity is 5000 mPa · s or more. Then, the writing feeling becomes heavy, which is not preferable.

本発明の油性ボールペン用インク組成物を充填したインクリフィールには、後端にインク追従体を充填してもよい。インク追従体を充填することにより、インク追従性の向上、残量視認性、溶剤の揮発防止等の効果が期待できる。インク追従体はインク組成物と相溶しない成分で構成されていることが好ましく、インク溶剤にアルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤を用いる場合には、例えば、高粘性シリコーンオイル、炭化水素系オイル等を用いることができる。   The ink refill filled with the oil ballpoint ink composition of the present invention may be filled with an ink follower at the rear end. By filling the ink follower, effects such as improved ink followability, remaining amount visibility and prevention of solvent volatilization can be expected. The ink follower is preferably composed of a component that is incompatible with the ink composition. When an alcohol solvent or a glycol ether solvent is used as the ink solvent, for example, a highly viscous silicone oil, a hydrocarbon oil, etc. Can be used.

以下に、実施例および比較例を挙げ、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。以下の例で用いる配合量の部は質量部である。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples. The part of the amount used in the following examples is part by mass.

インク組成物の調製
インク組成物に関しては、着色剤が顔料である場合は、溶剤および樹脂と共に、ビーズミル、3本ロール等で溶解させた後、実施例のポリウレタン樹脂(A2)溶液や比較例のBYK−410を添加して、さらに撹拌して最終的なインク組成物を得た。
以下の表Iに各インク組成物(実施例、比較例)の成分を表す。
Preparation of Ink Composition Regarding the ink composition, when the colorant is a pigment, it is dissolved in a bead mill, three rolls, etc. together with a solvent and a resin, and then the polyurethane resin (A2) solution of the example and the comparative example BYK-410 was added and stirred further to obtain the final ink composition.
Table I below shows the components of each ink composition (Example, Comparative Example).

Figure 2014169395
Figure 2014169395

以上のように得られたインクを充填し、下記評価テストを行った。試験に用いたボールペンは、内径1.60mmのポリプロピレンチューブ、ステンレスチップ(ボールは超硬合金で、直径1.0mmである)を有するものである。   The ink obtained as described above was filled, and the following evaluation test was performed. The ballpoint pen used in the test has a polypropylene tube having an inner diameter of 1.60 mm and a stainless tip (the ball is a cemented carbide and has a diameter of 1.0 mm).

評価方法
粘度:E型回転粘度計を用いて25℃、せん断速度:3.83/s-1と38.3/s-1の条件で測定した。
ボテ性:得られたインクをボールペンに充填した後、機械筆記試験機にて速度4.5m/分、角度60°、荷重200gの条件で筆記した後にチップホルダーに付着したインクの量を観察した。インクのボテがほとんどないものを「○」、多いものを「×」として評価した。
Evaluation Method Viscosity: Measured using an E-type rotational viscometer at 25 ° C. and shear rates: 3.83 / s −1 and 38.3 / s −1 .
Stickiness: After filling the obtained ink into a ballpoint pen, the amount of ink attached to the chip holder was observed after writing with a mechanical writing tester under conditions of a speed of 4.5 m / min, an angle of 60 °, and a load of 200 g. . Evaluation was made with “O” indicating that there was almost no ink void and “X” indicating that there was a lot of ink.

直流性:得られたインクをボールペンに充填した後、50℃80%の恒温槽に24時間ペン体を下向きに放置し、ペン先からのインク直流現象を観察した。直流現象ほとんどみられないものを「○」、多いものを「×」として評価した。   DC property: The obtained ink was filled in a ballpoint pen, and then the pen body was left facing downward in a thermostat at 50 ° C. and 80% for 24 hours, and the ink direct current phenomenon from the pen tip was observed. Evaluations were made with “○” indicating that there was almost no direct current phenomenon, and “×” indicating many.

評価結果を、表Iのインク組成物と一緒に記載した。実施例1〜実施例5は、発明例である。これらの例では、ポリウレタン樹脂(A2)を添加し、溶剤を変えて行った。得られたインクは良好なチキソトロピック性を示し、ボテ性、直流性に関して良好な結果を示した。ポリウレタン樹脂(A2)を添加しなかった比較例1は、充分なチキソトロピック性を示さず、直流現象が見られた。   The evaluation results are listed together with the ink compositions of Table I. Examples 1 to 5 are invention examples. In these examples, polyurethane resin (A2) was added and the solvent was changed. The obtained ink showed a good thixotropic property, and showed good results with respect to the stickiness and direct current. Comparative Example 1 in which the polyurethane resin (A2) was not added did not show sufficient thixotropic properties, and a direct current phenomenon was observed.

Claims (7)

少なくとも、着色剤、および有機溶剤を含んでなる油性ボールペン用インク組成物であって、前記インク組成物がさらに、以下に示す一般式によって表されるポリウレタン樹脂(A):
Figure 2014169395
(上式中、nは3〜15、R1、R2はそれぞれ炭素数2〜6の脂肪族炭化水素である)
を含むことを特徴とする油性ボールペン用インク組成物。
An oil ballpoint pen ink composition comprising at least a colorant and an organic solvent, wherein the ink composition further comprises a polyurethane resin (A) represented by the following general formula:
Figure 2014169395
(In the above formula, n is 3 to 15, R 1 and R 2 are each an aliphatic hydrocarbon having 2 to 6 carbon atoms)
An ink composition for oil-based ballpoint pens comprising:
インク組成物の25℃、剪断速度38秒-1における粘度に対する剪断速度3.8秒-1における粘度の比が1.2〜4であることを特徴とする請求項1に記載の油性ボールペン用インク組成物。 2. The oil-based ballpoint pen according to claim 1, wherein the ratio of the viscosity at a shear rate of 3.8 sec −1 to the viscosity at 25 ° C. and a shear rate of 38 sec −1 of the ink composition is 1.2 to 4. Ink composition. インク組成物の25℃、剪断速度380秒-1における粘度が、100mPa・s〜1000mPa・sであることを特徴とする請求項1または2に記載の油性ボールペン用インク組成物。 The ink composition for oil-based ballpoint pens according to claim 1 or 2, wherein the viscosity of the ink composition at 25 ° C and a shear rate of 380 sec -1 is 100 mPa · s to 1000 mPa · s. 前記ポリウレタン樹脂(A)の添加量がインク組成物全質量に対し、0.1〜5質量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の油性ボールペン用インク組成物。   The ink composition for oil-based ballpoint pens according to any one of claims 1 to 3, wherein the addition amount of the polyurethane resin (A) is 0.1 to 5% by mass with respect to the total mass of the ink composition. object. インク組成物の25℃、剪断速度380秒-1における粘度が100〜5000mPa・sであることを特徴とする請求項1または2に記載の加圧油性ボールペン用インク組成物。 The ink composition for a pressurized oil ballpoint pen according to claim 1 or 2, wherein the ink composition has a viscosity of 100 to 5000 mPa · s at 25 ° C and a shear rate of 380 sec- 1 . ポリウレタン樹脂(A)の添加量がインク組成物全質量に対し、0.1〜10質量%であることを特徴とする請求項1、2、5のいずれか一項に記載の加圧油性ボールペン用インク組成物。   6. The pressurized oil ballpoint pen according to claim 1, wherein the addition amount of the polyurethane resin (A) is 0.1 to 10% by mass relative to the total mass of the ink composition. Ink composition. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の油性ボールペン用インク組成物を搭載したボールペン。   The ball-point pen carrying the ink composition for oil-based ball-point pens as described in any one of Claims 1-6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016175952A (en) * 2015-03-18 2016-10-06 三菱鉛筆株式会社 Ink composition for writing tool

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